Как размагничивается сердечник трансформатора

[Kirdik]

Проблема следующая ,имеется схема однотактного преобразователя с прямым включением диода, в его работе все понятно, кроме одного пункта, который не дает покоя. А именно процесс разрядки сердечника трансформатора. Теорию знаю, не надо мне ее повторять. Ту важно следующее, то что при закрытом ключе, он же транзистор, через вторичную цепь трансформатора ток не течет, следовательно разряд происходит через первичную дополнительную, но полярность меняется и получается что мы имеем два направленных встречно источника энергии (дроссель, и Eк), плюс диод. Так вот и сам вопрос напрашивается - как же тогда разряжается сердечник?

[Maykill]

ну куда без теории?
http://studopedia.info/3-68272.html
и что за странный термин " размагничивается" применительно к трансформатору?

[Starichok51]

Теорию знаю

не знаешь теорию.
если бы знал, то не задавал бы подобного вопроса.
сердечник размагничивается через обмотку w12 и диод, а накопленную энергию при этом отдает в источник питания.

[Kirdik]

Теорию знаю

не знаешь теорию.
если бы знал, то не задавал бы подобного вопроса.
сердечник размагничивается через обмотку w12 и диод, а накопленную энергию при этом отдает в источник питания.

Ну "спасибо" за еще раз вырванный участок описания схемы. Я итак это знаю, ведь так написано, но понять не могу самого процесса. И вместо того что бы объяснить, как же все это происходит вы мне лишь повторили итак заведомо сказанное в вопросе. Допустим w11 и w12 имеют равное количество витков, следовательно эдс самоиндукции обмотки w12 < или = Ек, и из этого следует что ток через диод протекать не будет.
Тогда логично предположить что доп. обмотка имеет большее количество витков, и тогда, да - действительно ток начнет протекать через диод, но max до момента, когда эдс достигнет уровня Ек, и тогда диод, конечно же закроется, так и не размагнитив до конца сердечник. Может так и задумано? или я чего то не до понял? Вот суть вопроса, я же писал не надо мне переписывать кусок теории, не можете объяснить - не пишите мне ненужную информацию.

[Kirdik]

ну куда без теории?
http://studopedia.info/3-68272.html
и что за странный термин " размагничивается" применительно к трансформатору?

Я извиняюсь, если не совсем правильно истолковал свои мысли. Не могли бы вы поподробнее рассказать про емкость (вашей ссылке), которая подзаряжается от энергии, запасенной в трансформаторе. Насколько я знаю то что бы зарядить емкость, на которой есть заряд, нужно приложить к ней большее напряжение. Если что не так то поправьте меня.

[Starichok51]

Я итак это знаю, ведь так написано, но понять не могу самого процесса.

еще раз повторю: не знаешь, потому и не понимаешь.

Допустим w11 и w12 имеют равное количество витков, следовательно эдс самоиндукции обмотки w12 < или = Ек, и из этого следует что ток через диод протекать не будет.
Тогда логично предположить что доп. обмотка имеет большее количество витков, и тогда, да - действительно ток начнет протекать через диод,

число витков обязательно должно быть равным.
а эдс самоиндукции будет больше напряжения питания ровно на прямое падение на диоде - ровно столько, чтобы диод открылся и пропускал ток размагничивания.

[Телекот]

Здесь маленько не так. Число витков дополнительной обмотки может быть любым. Просто при меньшем числе витков во время обратного хода напряжение на ключе будет больше удвоенного питания, но зато время размагничивания меньше половины периода. И наоборот.

Начнём с намагничивания. При открытии ключа по обмотке трансформатора W11 начинает протекать линейно нарастающий ток от 0 до некоторого предела который зависит от напряжения питания индуктивности обмотки и времени. Когда ключ закрывается ток в катушке не может сразу упасть до нуля и если бы не было другой обмотки с диодов до напряжение самоиндукции не чем не ограничено могло достичь очень больших величин. Но здесь есть размагничивающая обмотка W12. При закрывании ключа напряжение на обмотке меняет знак и достигает напряжения питания, диод открывается и через него начинает течь линейно спадающий ток. Если обмотки одинаковые то начальный ток через диод равен току ключа. Когда ток через диод уменьшится до нуля диод закрывается и напряжение на обмотке падает. В результате сколько запаслось энергии на прямом ходе благодаря току через ключ, столько же и вернулось на обратном ходе благодаря току через диод. Это не учитывая потери в обмотках и диоде.

[Fuser]

любопытная информация...
исходя из этого получается, что если в прямоходе - "косом мосту" обратные диоды расположить не на концах обмотки, куда подсоединены транзисторы, а на отводах, ближе к "центру" обмотки - то можно получить период размагничивания меньше 50%? и соответственно заполнение выше, чем теоретические 50%?
или это касается только прямоходов с размагничивающей обмоткой?

[Телекот]

Можно, следует учитывать что при обратном ходе напряжение на транзисторах будет больше и ток через диоды больше. С самре не приятное что из за индуктивности рассеивания нескольких обмоток появятся выбросы которые придётся гасить кламперами.

[Starichok51]

Здесь маленько не так. Число витков дополнительной обмотки может быть любым.

совершенно верно, но я там решил пока придержать эту информацию.
для понимания достаточно "классики".

Можно

нельзя. на ключах тогда появится значительное обратное (отрицательное) напряжение.

[Fuser]

нет, я имел в виду однофазный косой мост, с одной обмоткой, примерно такой топологии:


про пропорционально увеличивающийся ток диодов на ОХ это понятно...
а вот разгрузятся ли транзисторы по току на прямом ходу? ведь максимальная длительность прямого хода увеличилась, и соотв. для той же мощности максимальный ток в пике через транзисторы уменьшается? они и без того ставятся с приличным запасом по напряжению, +кламперы для токового хвоста(я про ИГБТ). а вот основная беда - чересчур жесткий режим по току. получается, что с таким включением они будут работать в более мягком режиме, и еще бонусом - выходной дроссель во вторичке понадобится на меньшую индуктивность?

[Телекот]

нельзя. на ключах тогда появится значительное обратное (отрицательное) напряжение.

В косом не появится.
Причём отвод может быть один, тогда нужен только один высоковольтный транзистор.

Вот просимулировал схему дважды косого моста, видно что размагничивание завершилось в 2 раза быстрей.

[Fuser]

размагничивание завершилось в 2 раза быстрей.

это при отводе из середины?
при этом, исходя из логики, возвратный ток через диоды удваивается, как и перенапряжение на VT2?
а если увеличить к.зап. до 70-75%, какие могут вылезти подводные булыжники?

[Телекот]

Перенапряжение и увеличение тока зависят от положения отвода.

а если увеличить к.зап. до 70-75%,

чем ближе отвод к краю тем меньше перенапряжение. К примеру в вашем случае перенапряжение будет на уровне 133%
Подводные камни в появлении второй обмотки и как следствие появление выброса на транзисторе из за индуктивности рассеивания. Для его гашения нужен будет клампер.

[Kirdik]

Здесь маленько не так. Число витков дополнительной обмотки может быть любым. Просто при меньшем числе витков во время обратного хода напряжение на ключе будет больше удвоенного питания, но зато время размагничивания меньше половины периода. И наоборот.

Начнём с намагничивания. При открытии ключа по обмотке трансформатора W11 начинает протекать линейно нарастающий ток от 0 до некоторого предела который зависит от напряжения питания индуктивности обмотки и времени. Когда ключ закрывается ток в катушке не может сразу упасть до нуля и если бы не было другой обмотки с диодов до напряжение самоиндукции не чем не ограничено могло достичь очень больших величин. Но здесь есть размагничивающая обмотка W12. При закрывании ключа напряжение на обмотке меняет знак и достигает напряжения питания, диод открывается и через него начинает течь линейно спадающий ток. Если обмотки одинаковые то начальный ток через диод равен току ключа. Когда ток через диод уменьшится до нуля диод закрывается и напряжение на обмотке падает. В результате сколько запаслось энергии на прямом ходе благодаря току через ключ, столько же и вернулось на обратном ходе благодаря току через диод. Это не учитывая потери в обмотках и диоде.

Большое спасибо, понял вроде, но все же хотел уточнить про эдс обмотки w12, т.е. при ее равенстве с Ек, через диод будет протекать ток, пока ре размагнитит полностью сердечник ? Просто если кол. витков равно w11, то вроде бы эдс должно тоже быть тоже равно Ек. Или же как сказал перед вам Starichok51, что эдс будет больше на падение напряжения на диоде?

[musor]

падение напряжение на диоде не важно ввиду того что индуктивность это источниек тока!
ксстати обмотка рекуперации в ПХ есть не всегда есть прямоходы где энергия на ОХ сбрасывается в мощный СНАБЕР(паралелный стоковой обмотке) и расеивается его резистором в тепло
понятно что КПД при этом падает но для малых мощей это фиолетова
это позволяет исползовать В ПХ те же трансики что и в ОХ
или ползовать комбинированый режим ПХ(сьем через дросель )+0Х просто через диод
в ПХ типа КМ или с рекуператором исползовать ОХ сложно ибо ЭДС фиксированы питаением и получить стабилизацию невозможно поэтому жазор в железе обязателен
не следует забывать что в 1такте ПХ как впрочем и в ОХ исползуется лишь правая часть кривой намагничивания
сердечника и размагничивание сердечника всеже не полное
поэтому применение 2т ПХ всегда предпочтителне если мощность велика

[Kirdik]

падение напряжение на диоде не важно ввиду того что индуктивность это источниек тока!

Я кстати так и подумал, спасибо, что прояснили ситуацию. Про снабер тоже читал, с ним как то проблем не возникло. Ну каждому на своем застрять приходится...
Также благодарю остальных за помошь в данном вопросе!

[Телекот]

Просто если кол. витков равно w11, то вроде бы эдс должно тоже быть тоже равно Ек.

Обмотка будет стремится поддержать ток который был и если напряжение не ограничено то ЭДС обмотки размагничивания может быть очень большой, вплоть до пробоя ключа. При идеальных деталях может составить бесконечность. Обмотка старается поддерживать ток, пока не кончится энергия запасённая в катушке.